2-3交通特性分析(精)

1 n 1 vt vi (20 40 60) 40km / h n i 1 3
再求空间平均车速
1 vs n 32.7km / h 1 1 1 1 1 1 ( ) n i 1 vi 3 20 40 60 1
5
三、行车速度的统计分布特性
行车速度与交通量一样，也是一个随机变量。研究表明，在乡村公 路和高速公路路段上，运行车速一般呈正态分布，在城市道路或高速公 路匝道口处，车速分布比较集中，一般呈偏态分布，如皮尔逊Ⅲ型分布 。 对行车速度进行统计分析，一般要借助车速分布直方图和车速频率 、累计频率分布曲线，如图示。
vs
1 1 n 1 n i 1 vi
vs
l 1 n ti n i 1
l —行驶路段的长度
ti —第i辆车行驶 l 距离所用的时间
3
3．时间平均车速与空间平均车速的关系 由时间平均车速推算空间平均车速
t vs vt vt
vt vs vs
2
t
——时间平均车速观测值的均方差
177
速度 195 (km/h)
图 2-12
0.20 0.15
沈盘一级路外侧车道速度分布概率曲线
概率
小型 中型 大型
0.10 0.05 0.00 16 32 48 64 80 97 129 速度 146 (km/h)
图 2-13
沈盘二级公路速度分布概率曲线
10
0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 10 20
概率
小型 中型 大型
145
177
速度 (km/h)
图 2-8
0.40 0.30
沈大高速公路外侧车道速度分布概率曲线
小型 中型 大型
概率
0.20 0.10 0.00 16 48 80 113 145 177
209
速度 (km/h)
图 2-9
0.40 0.30
沈本高速公路内侧车道速度分布概率曲线
小型 中型 大型
概率
小型 中型 大型
30
40
50
70
90
速度 101 (km/h)
图 2-14 102 国道速度分布概率曲线
0.30 0.25 0.20
概率
小型 中型 大型
0.15 0.10 0.05 0.00 10 30 50 70 90 110 130 150 速度 (km/h)
图 2-15 京哈路速度分布概率曲线
0.35 0.30 0.25 小型 中型 大型
概率
0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 16 32 48 80 113 145
177
速度 195 (km/h)
图 2-11
沈盘一级路内侧车道速度分布概率曲线
9
0.35 0.30 0.25 小型 中型 大型
概率
0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 16 32 48 80 113 145
第二章
交通流特性
第三节 速度特性
一、基本定义*
1．地点车速（Spot Speed） 车辆通过某一地点时的瞬时车速。 2．行驶车速（Running Speed） 由行驶某一区间所需时间(不包括停车时间)及其区间距离求得的车 速。—评价该路段线形顺适性和通行能力和成本效益分析 3．运行车速（Operating Speed） 指中等技术水平的驾驶员在良好的气候条件、实际道路状况和交通 条件下所能保持的安全车速。—评价道路通行能力和车辆运行状况 4．行程车速（Travel Speed） 行程车速又称区间车速，是车辆行驶路程与通过该路程所需的总时 间(包括停车时间)之比。—评价道路畅通情况，估计行车延误。 5．临界车速（Critical Speed） 指道路达到理论通行能力时的车速，对于选择道路等级具有重要作 用。 6．设计车速（Design Speed） 指在道路交通与气候条件良好的情况下仅受道路物理条件限制时所 能保持的最大安全车速，用作道路线形几何设计的标准。
11
三、行车速度的统计分布特性
表征车速统计分布特性的特征车速*常用： 1．中位车速 也称50％位车速，是指在该路段上在该速度以下行驶的车辆数与在该速度 以上行驶的车辆数相等。在正态分布的情况下，50％位车速等于平均车速。 2．85％位车速 在该路段行驶的所有车辆中，有85％的车辆行驶速度在此速度以下，只有 15％的车辆行驶速度高于此值，交通管理部门常以此速度作为某些路段的限制 车速。 3．15％位车速与速率波动幅度 意义类前。在高速公路和快速道路上，为了行车安全，减少阻塞排队现象 ，要规定低速限制，因此15％位车速测定是非常重要的。 85％位车速与15％车速之差反映了该路段上的车速波动幅度，同时车速分 布的标准偏差S与85％位车速和15％车速之差存在着下列近似关系：
二、时间平均车速与区间平均车速*
1．时间平均车速（Time Mean Speed，TMS） 单位时间内测得通过道路某断面各车辆的点车速，这些点速度的算术平均值， 即为该断面的时间平均车速。 1 n vt ——时间平均车速 vt vi vi ——第i辆车的点速度 n i 1

2．空间平均车速（Space Mean Speed，SMS） 在某一特定瞬间，行驶于道路某一特定长度内的全部车辆的车速分布的平均值， 当观测长度为一定时，其数值为地点车速观测值的调和平均值。
2 ( v v ) i t
t
n
由空间平均车速推算时间平均车速
2 s
s
——空间平均车速观测值的均方差
2 ( v v ) i s
s
n
4
例1．设有3辆汽车，分别以20、40、60km/h的速度通过长度为 10km的路段，试求时间平均车速和空间平均车速。 解：先求时间ຫໍສະໝຸດ Baidu均车速：
概率
0.20 0.10 0.00 16 32 48 64 80
速度 97 113 129 145 161 177 193 209 225 (km/h)
图 2-10
沈本高速公路外侧车道速度分布概率曲线
8
一般公路
图2-11－图2-15给出了一般公路调查路段的速度分布概率 曲线。从图中可以看出，一般公路的大、中、小三种车 型的速度分布比较接近，且分布也接近正态分布。一级 路内侧车道的车速期望值略高于外侧车道。
频率％
6
速度分布特性

高速公路 图2-7－图2-10给出了沈大路和沈本路调查的各车 型及各车道的速度分布概率曲线。车速分布规律基本 一致，都大致服从正态分布，三种车型的速度期望值 也大致相等。另外，由内侧与外侧车道的速度分布曲 线可知，内侧车道的车速明显高于外侧车道。
7
0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0 32 64 80 113